“元宇宙实验室”落地中小学：AI技术如何重构未来课堂空间

在数字化浪潮和人工智能快速发展的背景下，教育部等七部门近日联合发布《关于加强中小学科技教育的意见》，明确提出要加强科技实验室等教学设施建设，推动数字赋能，探索人工智能支撑的教学新形态，并鼓励基于元宇宙虚拟实验室等前沿技术打造“未来课堂”。这一部署释放出一个鲜明信号：科技教育正成为基础教育高质量发展的新引擎，“课堂的空间”与“学习的方式”正被重塑。

所谓“元宇宙实验室”，是依托虚拟现实（VR）、增强现实（AR）、三维建模（3D）、数字人等技术，结合人工智能算法，构建可沉浸体验的数字化学习环境。不同于传统实验室的物理空间限制，元宇宙实验室可以在虚拟环境中呈现实验设备、整体场景甚至复杂的工程项目，让学生“身临其境”地走进科技世界。
对于中小学生而言，这不仅意味着从课本到现实的跨越，更意味着学习方式的全面升级。学生能在虚拟空间中进行仿真科学实验、工程技术实践，甚至跨城市、跨国界地与其他学校的学生或科学家实时互动。这种跨越时空的能力，不仅解决了因条件有限而无法开展某些实验的困境，也为多学科融合、团队协作、问题探究提供了更广泛的可能。
政策《意见》特别强调，要建设数字化虚拟场馆和智能化学习课程，提供虚拟仿真科学实验和工程实践等学习场景。这正是元宇宙技术所擅长的领域。

人机交互和自动化分析是“元宇宙实验室”的核心亮点之一。《意见》提出，要探索人工智能支撑的教学新形态，充分发挥人工智能在助学、助教、助管、助评、助研等各方面的功能。在元宇宙空间中，人工智能通过行为捕捉、数据分析，可及时对学生的学习路径、知识掌握度进行跟踪，并给出针对性的诊断与反馈。
具体而言，当学生们在虚拟空间中完成某项探究任务时，AI系统可自动采集学生的实验过程数据，识别操作步骤是否正确、理解是否到位等，从而生成定制化的“学情报告”。教师也可以根据这些数据，及时调整教学计划，或对个别学生进行个性化辅导。在协同学习方面，通过接入在线社区平台，来自不同地区、班级的中小学生能够在同一个虚拟场景中组队完成主题项目，分享经验、互相启发，让“家校社协同”的理念真正落地。

如何将元宇宙、AI等前沿技术更好地应用到实际教学场景中？在“人工智能+”行动加速推进的背景下，不少科技企业积极投身教育数字化建设。作为工信部推荐的数字化赋能企业、人工智能与元宇宙领域的创新代表，道可云凭借AI、VR/AR、3D数字人等多项核心技术及丰富项目落地经验，已在产业、政务、文旅等领域积累了大量案例，可将成熟的技术能力引入教育场景，通过打造“AI元宇宙实验室”来服务中小学科技教育。
一方面，道可云可为学校搭建包含VR/AR虚拟实验、科普互动等在内的元宇宙教学空间，帮助校方合理规划学科融合教学、跨学科项目式学习等多样化场景。另一方面，其AI智能体能够与元宇宙平台无缝对接，为师生提供数字化教学资源管理、智能问答、个性化答疑辅导等多元化服务，减少教师备课负担，提升教学效率。“科学家+教师”的“双师课堂”或“未来课堂”等新模式，也有望借助道可云的数字人讲解、虚拟仿真等技术在更多地区落地。

《意见》提出，要探索“科学家+教师”双师课堂，推动“未来课堂”建设，并在条件允许的地区打造兼具科普和实践的研学基地。元宇宙实验室在很大程度上，与这一目标高度契合——它可以把科技馆、实验室甚至航天发射场“搬进”课堂，让学生在安全可控的环境中进行高难度实验，还能实时连接到领域专家进行远程指导。
这种基于场景的教育模式，有助于学生在“真实任务”中锻炼解决问题的能力，培养工程思维和跨学科综合素养，也与国家2035年构建科技教育生态系统的蓝图相呼应。

元宇宙实验室的落地并不是一场“科技秀”，而是一种切实可行的教育转型方案——它改变的不只是教室的样貌，更是教育的边界和学生的视野。在国家全面推进“人工智能+”与教育数字化转型的战略背景下，像道可云这样拥有成熟AI智能体和元宇宙平台的创新企业，将成为推动中小学科技教育升级的重要力量。未来，道可云将继续深耕“人工智能+教育”的创新应用，让更多孩子在虚拟与现实交织的课堂中走进科学，拥抱未来。